[发明专利]倾角开关

说明书

技术领域

本发明涉及一种倾角开关，涉及倾斜角度开关的技术领域。

背景技术

顾名思义，倾角开关就是根据倾斜角度输出开关信号的角度检测开关，其用途广泛。

在此先定义倾角开关的两个工作参数。

(1)动作角度a：设倾角开关原本处于正常的水平待机状态，当倾角开关逐渐倾斜至某角度a后，倾角开关内的滚动体在重力的驱使下开始运动，进而使倾角开关输出开关信号，此时的倾斜角度a就是动作角度。

(2)回复角度b：设倾角开关处于动作状态，且其倾斜角度为动作角度a，当倾角开关逐渐减小倾斜角度至某角度时，倾角开关内的滚动体在重力的驱使下开始运动，进而使倾角开关输出相反的开关信号，此时倾角开关减小的角度值就是回复角度b。

现有的倾角开关设置一定角度的斜坡，通过该斜坡设定倾角开关的动作角度a值，例如图1所示的双向倾角开关，该倾角开关设置有两个倾斜面(601、602)，其设定的动作角度分别为a10和a20，当倾角开关倾斜的角度达到设定的动作角度时，开关内的滚动体1就会沿相应的倾斜面滚动，直到碰触到电极为止，很明显，倾斜面的倾角开关的回复角度为零。

采用设置倾斜面的方式固然可以很好的设定动作角度，但倾斜面的加工并非易事，这无疑增加了倾角开关的生产成本，还有，正因为倾斜面的存在，使得倾角开关的体积较大。

发明内容

根据以上现有技术的不足，本发明要解决的技术问题是：提供一种能够降低生产成本，且可以有效减小体积的倾角开关。

为实现上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案为：一种倾角开关，包括一个凹槽，在凹槽内设置能够自由运动的滚动体，该滚动体为球体或圆柱体，在与所述槽壁的内表面水平距离为L且与所述凹槽的底面的垂直距离为H处设置一个或多个电极，其特征在于：所述凹槽的底面为平面状或曲面状，设置在凹槽内的滚动体能够沿所述凹槽的底面自由运动，凹槽包括若干段槽壁，每段槽壁内表面为平面状，所述槽壁内表面垂直于凹槽的底面；在不考虑滚动体惯性影响的情况下，所述倾角开关的动作角度a由滚动体的半径R和槽壁高度h决定。

在不考虑滚动体惯性影响的情况下，所述倾角开关的动作角度a约为h＝2Rsin²(a/2)。

所述凹槽的各段槽壁的高度h为同一数值或不同数值，且不大于所述滚动体的半径R，以适应设定动作角度的需要。

所述各电极与槽壁内表面的水平距离L为同一数值或不同数值，且不大于所述滚动体的半径R，各电极与所述凹槽的底面之间的垂直距离H与所述凹槽的相应槽壁的高度h之差为同一数值或不同数值，且不大于所述滚动体的半径R，以满足设定回复角度和抗干扰能力的要求。

通常取垂直距离H与槽壁高度h之差等于滚动体的半径R，即H-h＝R，以便于设计制造。

在不考虑滚动体惯性影响的情况下，所述倾角开关的回复角度b由滚动体的半径R、槽壁高度h、电极与槽壁内表面的水平距离L和决定电极与所述凹槽的底面的垂直距离H共同决定。

在不考虑滚动体惯性影响的情况下，所述倾角开关的回复角度b约为sin(2b)＝[L²+(H-h)²]^1/2/(2R)。

所述倾角开关的滚动体和所述凹槽的各段槽壁是导体材质，以满足动作后导电的需要。

本发明所述的倾角开关所具有的有益效果为：本发明所述的倾角开关的动作角度a由滚动体的半径R和槽壁高度h决定，槽壁内表面为平面状或曲面状且垂直于凹槽的底面，易于加工，槽壁高度h较小，有利于减小倾角开关的体积，且没有卡死滚动体的风险，通常动作角度a不等于回复角度b，开关动作具有回差特性，使倾角开关的应用和设计更加灵活。

附图说明

图1所示为介绍现有技术背景而采用的倾角开关原理图。

图2所示为本发明所述倾角开关的一个实施例原理图。

图3所示为图2所示倾角开关沿顺时针方向倾斜至动作角度而滚动体1即将动作时的示意图。

图4所示为图3所示倾角开关倾斜至动作角度而滚动体1动作后接通电极时的示意图。

图5所示为图4所示倾角开关沿逆时针方向作复位倾斜至回复角度而滚动体1即将动作时的示意图。

图6所示为图5所示倾角开关沿逆时针方向作复位倾斜至回复角度而滚动体1动作后断开电极时的示意图。

图7所示为本发明所述倾角开关作为双向倾角开关时的一个实施例示意图。